实时系统资源分配与调度的形式化建模

"实时系统资源分配与调度的形式化模型" 这篇论文主要探讨了实时系统中资源分配和调度的形式化模型，旨在解决系统资源有限而实时性要求高的问题。作者通过扩展并发精化语言Circus，引入连续时间和资源信息，构建了一个能够反映资源约束的模型。这个模型不仅考虑了进程的同步行为，还充分考虑了系统资源的可用性，这对于理解和分析实时系统的定时行为至关重要。 论文中提到了多种现有的时间模型，如TAM、TimedCSP、TimedCCS、TCOZ和Real-TimeRefinement，但这些模型通常假设资源是无限的，与实际情况不符。因此，作者们借鉴了Gerber和Lee的CCSR语言以及Gavin Lowe基于TAM的模型，同时引入了Jin和He的层次化资源模型，结合这些工作，构建了一个更具体、更实用的模型，它能处理资源分配、回收以及调度问题，同时适用于异步系统。 该形式化模型的一个关键应用是在协同设计中的分区问题。论文展示了如何使用这个模型来正确地划分系统组件，确保分区后的程序仍能保持原有的规范行为。这在实时系统设计中是非常重要的，因为错误的资源分配和调度可能导致系统性能下降，甚至无法满足关键的实时要求。 关键词包括时间Circus、UTP（统一理论编程）、资源推理和指称语义，表明论文深入探讨了这些领域的理论和应用。时间Circus模型结合了UTP的理论，提供了强大的工具来推理资源的使用和调度策略。资源推理则强调了对系统资源需求和可用性的理解，而指称语义则帮助精确地定义和理解系统的动态行为。 通过这一形式化模型，研究人员和工程师能够更好地理解和预测实时系统的行为，优化资源分配，确保满足严格的实时约束，同时提高系统的效率和可靠性。这对于开发复杂实时系统的软件工程实践具有深远的影响。